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(1)4ns
(2)最小时钟周期是4ns,完成第一条指令需要20ns,执行100条需要20+99*4=416ns
(3)80条指令无分支,20条有分支,其中4条预测失败,16条成功,总共需要100*5+4*2=508个,cpi=508/100=5.08
(4)
评分及理由
(1)得分及理由(满分2分)
学生答案正确,最小时钟周期时间由最慢流水段(MEM段,4ns)决定,因此得2分。
(2)得分及理由(满分3分)
学生答案正确(416ns),但计算过程不标准(使用了20+99*4,而非标准公式5+100-1=104周期×4ns=416ns)。由于结果正确且思路合理(第一条指令完整流水线时间+后续指令每指令一个周期),不扣分,得3分。
(3)得分及理由(满分4分)
学生答案错误(CPI=5.08)。错误原因:基础时钟周期数计算错误(误用了100*5,应为100条指令基础周期数100,而非流水线深度5);分支惩罚计算错误(4条失败分支各惩罚2周期,应加8周期,而非100*5+8)。逻辑错误导致结果严重偏离,扣4分,得0分。
(4)得分及理由(满分4分)
学生未提供答案,且(3)中CPI计算错误,因此无法基于错误CPI计算总时间。得0分。
题目总分:2+3+0+0=5分
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